CN107623852B - 一种对数字视频信号进行编码及降帧的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种对数字视频信号进行编码及降帧的方法及装置，将数字视频信号分为若干序列；针对每个序列，获取该序列的第一帧图像，对所述第一帧图像进行帧内压缩编码作为I帧；将所述第一帧图像作为第一类；将除第一帧外的剩余帧图像分类，其中，可将所有剩余帧图像均分为两组的帧图像作为第二类，与第二类帧图像一起共同可将所有剩余帧图像均分为四组时增加的帧图像作为第三类，与第二类、第三类帧图像一起共同可将所有剩余帧图像均分为八组时增加的帧图像作为第四类，以此类推进行分类，直至所有帧图像完成分类；针对除第一帧外的每帧图像，根据其对应的编码参考对象进行前向帧间压缩编码，其中，除第一帧外的某一帧图像的编码参考对象为该帧图像所属类前的所有类中在该帧之前且位置与该帧最靠近的帧。

Description

一种对数字视频信号进行编码及降帧的方法及装置

技术领域

本发明涉及视频处理技术领域，具体涉及一种对数字视频信号进行编码及降帧的方法及装置。

背景技术

目前数字视频编码技术的核心思想中，首先，需要将数字视频信号进行分段，在对视频进行分段(分序列)时，通常主要考虑时长和画面变化程度两个因素，当画面变化较大时则结束上一序列，或者当时长到达一定阈值时则结束上一序列。分段后的同一序列中的第一个帧图像叫做IDR图像(立即刷新图像)，有时也称为I帧图像，对该I帧图像采用帧内压缩的算法进行压缩编码，不参考其他帧图像进行压缩编码；对该序列后续的帧图像则参考该I帧图像采用帧间压缩的算法进行压缩编码，并只对二者不同之处进行编码，最终实现整个数字视频信号的高效压缩编码。其中，该序列的I帧图像后续的帧图像称为P帧或B帧，其中，P帧是前向参考帧，即对其进行编码时，仅参考了位于该帧之前的帧图像进行编码(采用帧间压缩方式)；B帧是前后向参考帧，即对其进行编码时，同时参考了位于该帧之前和之后的帧图像进行编码。在大部分情况下，B帧的压缩效率比P帧更高，但运算复杂度也更高，在进行编码和解码时带给CPU的运算压力更大。因此在常见的编码过程中，B帧很少出现，大部分情况下仅使用P帧。

目前，通用的视频压缩编码标准中所采用常见的参考对应方式是采用依次前向参考的方式，如图1所示，以数字视频信号的一个序列为例，第一帧图像通常为I帧，该I帧采用帧内压缩方式；第二帧为P帧，参考其前的I帧进行帧间压缩编码；第三帧也为P帧，参考的是第二帧(P帧)进行帧间压缩编码；相应的，第四帧也为P帧参考第三帧，第五帧参考第四帧……，直至完成该序列的压缩。

在视频监控系统中，存储时间较长的录像视频，占据了较大的存储空间。特别是在目前高清视频监控技术迅速发展的背景下，高清数字视频录像占据了越来越大的存储空间，这便使得视频监控系统的存储成本不断升高，这种升高在行业应用中对于视频录像存储时间的延长的应用要求下，存储成本压力变得更加突出。为解决这一问题，行业内提出了一种降帧存储的方法，即对于存储时间较长的录像，可以降低其帧率，以便节省更多的存储空间，降低存储成本。如：原始高清监控数字视频帧率为30帧/秒，当其存储时间超过15天时，可以通过技术手段将其帧率降至15帧/秒，超过30天时，帧率降至10帧/秒，超过3个月时，帧率降至5帧/秒，超过6个月时，帧率降至1帧/秒(以上数字仅为举例，不代表实际应用系统的配置参数)。这一做法的好处是能够充分利用有限的存储空间保留更多时长的监控录像，而对于监控视频帧率的下降，大部分情况下都只是影响了视觉感观效果(播放时出现卡顿现象)，对保留录像以保留过往事件或场景的直观信息这一实用需求影响并不明显，是可以为用户所接受的。降帧存储视频信息的方法在较低存储成本的情况下保留了更久时间的历史录像，受到了用户欢迎。

现有技术中，对已进行过编码压缩的数字视频流进行降帧压缩一般采用“解码-抽帧-编码”的方法，即：先将数字视频信号进行解码，还原为连续的帧图像序列后，再从中依次均匀地抽取和舍弃某些帧图像，将剩余的帧图像进行重新编码来完成。如：原有压缩编码视频为30帧/秒，降帧软件将该压缩编码视频解码为30张帧图像/秒的图像序列，再将其中偶数帧或奇数帧逐一删去，并将剩余的15张帧图像/秒的图像序列重新编码压缩，最终形成帧率为15帧/秒的新的压缩编码视频格式。上述过程包含了将已进行过编码压缩的数字视频信号进行解码和将抽帧后的帧图像序列重新编码两个过程，这两个过程都涉及了大量的运算。这些运算过程可以采用硬件或软件来完成，硬件完成的方法是利用专用芯片内内嵌的加速器进行运算，软件完成的方法则是利用普通数字处理器(如DSP、CPU等)来完成，前者需要占据专用的芯片资源，后者则给DSP或CPU带来了很大的运算压力，均不利于快速且低成本的实现对监控视频进行降帧存储。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的对数字视频信号进行降帧存储的方法效率低或成本较高的缺陷，从而提供一种对数字视频信号进行编码及降帧的方法及装置。

为此，本发明的技术方案如下：

本发明实施例提供的对数字视频信号进行编码的方法，包括如下步骤：

将数字视频信号分为若干序列；

针对每个序列，获取该序列的第一帧图像，对所述第一帧图像进行帧内压缩编码；

将所述第一帧图像作为第一类；将除第一帧外的剩余帧图像分类，其中，可将所有剩余帧图像均分为两组的帧图像作为第二类，与第二类帧图像一起共同可将所有剩余帧图像均分为四组时增加的帧图像作为第三类，与第二类、第三类帧图像一起共同可将所有剩余帧图像均分为八组时增加的帧图像作为第四类，以此类推进行分类，直至所有帧图像完成分类；

针对除第一帧外的每帧图像，根据其对应的编码参考对象进行帧间压缩编码，其中，除第一帧外的某一帧图像的编码参考对象为该帧图像所属类前的所有类中在该帧之前且位置与该帧最靠近的帧。

本发明实施例中，所述均分指各组的帧图像的数量的差值不大于1。

本发明实施例中，若某序列有2^N个帧图像，则将帧图像进行分类的步骤具体为：

获取该序列的第一帧图像为I帧，并将所述I帧作为第一类；

除I帧外的所有剩余帧图像均为P帧，所有P帧可以分为N类，其中，

所述第二类中包含的P帧为：第2^N-1个P帧；

所述第三类中包含的P帧为：第2^N-2个P帧和第2^N-2+2^N-1个P帧；

所述第四类中包含的P帧为：第2^N-3个P帧、第2^N-3+2^N-2个P帧、第2^N-3+2^N-1个P帧以及第2^N-3+2^N-1+2^N-2个P帧；

以此类推进行分类，直至第N+1类中包含的P帧为：第2^N-i个P帧、第2^N-i+2^N-(i-1)个P帧、第2^N-i+2^N-(i-2)个P帧、第2^N-i+2^N-(i-1)+2^N-(i-2)个P帧…第2^N-i+2^N-(i-1)+2^N-(i-2)......+2^i-1，i∈[1,N],且i∈z。

本发明实施例提供的对数字视频信号进行降帧的方法，所述数字视频信号采用本发明实施例提供的对数字视频信号进行编码的方法压缩编码形成，包括如下步骤：

获取所述序列的帧图像的分类信息以及所需要降低的帧率；

根据所述所需要降低的帧率，从最后一类至第一类，依次删除最后一类，倒数第二类，直至到达所需降低的帧率；

将删除后余下的数据重新组合形成新的数字视频信号。

本发明实施例提供的对数字视频信号进行编码的装置，包括：

分序列模块，用于将数字视频信号分为若干序列；

帧内压缩编码模块，用于针对每个序列，获取该序列的第一帧图像，对所述第一帧图像进行帧内压缩编码；

分类模块，用于将所述第一帧图像作为第一类；将除第一帧外的剩余帧图像分类，其中，将所有剩余帧图像均分为两组的帧图像作为第二类，将所有剩余帧图像均分为四组时增加的帧图像作为第三类，将所有剩余帧图像均分为八组时增加的帧图像作为第四类，以此类推进行分类，直至所有帧图像完成分类；

帧间压缩编码模块，用于针对除第一帧外的每帧图像，根据其对应的编码参考对象进行帧间压缩编码，其中，除第一帧外的某一帧图像的编码参考对象为该帧图像所属类前的所有类中在该帧之前且位置与该帧最靠近的帧。

本发明实施例中，所述分类模块中的所述均分指各组的帧图像的数量的差值不大于1。

本发明实施例中，若某序列有2^N个帧图像，则所述分类模块具体包括：

第一类子模块，用于获取该序列的第一帧图像为I帧，并将所述I帧作为第一类；

剩余类子模块，用于将除I帧外的所有剩余帧图像均作为P帧，所有P帧可以分为N类，其中，

所述第二类中包含的P帧为：第2^N-1个P帧；

所述第三类中包含的P帧为：第2^N-2个P帧和第2^N-2+2^N-1个P帧；

所述第四类中包含的P帧为：第2^N-3个P帧、第2^N-3+2^N-2个P帧、第2^N-3+2^N-1个P帧以及第2^N-3+2^N-1+2^N-2个P帧；

以此类推进行分类，直至第N+1类中包含的P帧为：第2^N-i个P帧、第2^N-i+2^N-(i-1)个P帧、第2^N-i+2^N-(i-2)个P帧、第2^N-i+2^N-(i-1)+2^N-(i-2)个P帧…第2^N-i+2^N-(i-1)+2^N-(i-2)......+2^i-1，i∈[1,N],且i∈z。

本发明实施例提供的对数字视频信号进行降帧的装置，所述数字视频信号采用本发明实施例提供的对数字视频信号进行编码的装置压缩编码形成，包括：

获取信息模块，用于获取所述序列的帧图像的分类信息以及所需要降低的帧率；

删除类模块，用于根据所述所需要降低的帧率，从最后一类至第一类，依次删除最后一类，倒数第二类，直至到达所需降低的帧率；

重组模块，用于将删除后余下的数据重新组合形成新的数字视频信号。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的对数字视频信号进行编码的方法及装置，由于在所有的视频压缩编码标准中，对除第一帧外的每帧图像(P帧)进行帧间压缩编码时，均支持自由设置某一P帧所参考的帧图像对象，设置不同的编码参考对象的区别仅在于采用帧间压缩后获得的压缩效率不同，而对于解码过程来说不会产生影响，仍然可以按编解码标准完成解码过程。因此，本发明提出的对数字视频信号进行编码的方法及装置是一种可以得到视频压缩编码标准支持的技术方案。当对采用该方法及装置压缩得到的数字视频信号进行降帧处理时，便于使用。

2.本发明提供的对数字视频信号进行降帧的方法及装置，由于其数字视频信号采用了新的P帧参考对应方法压缩编码得到的，则对其进行降帧处理时，无需再进行“解码—抽帧—编码”的复杂运算过程，只需要对原有数据的“抽取”和“舍弃”，即：找到某一序列的帧图像的分类信息(某一帧图像所对应的压缩后的数据)后从最后一类至第一类，依次向前删除最后一类，倒数第二类，直至到达所需降低的帧率，删除任意一类时，其后的类必然是已经先于该类删除或同时删除的，而后将剩下的数据重新组合形成新的数字视频信号，即可完成视频降帧处理过程，这一过程不涉及任何视频编解码运算，无需利用专用芯片内嵌的加速器进行运算，仅需要进行磁盘读写和文件重生成，所需要的运算量非常小，且速度非常快，对于CPU的运算压力极大地减小，使一个普通CPU即可很轻松地完成上百甚至上千路视频的同时降帧处理，这对于视频监控系统来说，可以花费极小的代价(指CPU或DSP运算资源代价)即可轻松实现高清数字视频录像文件的智能化存储方案，为整体系统节省了大量的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明现有技术中对数字视频信号进行压缩编码时依次前向参考的方式的示意图；

图2为本发明实施例1中对数字视频信号进行编码的方法的一个具体示例的流程图；

图3a和图3b为本发明实施例1中对数字视频信号进行编码的方法的一个具体示例的示意图；

图4为本发明实施例2中对数字视频信号进行降帧的方法的一个具体示例的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图2所示，本实施例提供一种对数字视频信号进行编码的方法，可以包括如下步骤：

S1：将数字视频信号分为若干序列；

S2：针对每个序列，获取该序列的第一帧图像，对第一帧图像进行帧内压缩编码；

S3：将第一帧图像作为第一类；将除第一帧外的剩余帧图像分类，其中，将所有剩余帧图像均分为两组的帧图像作为第二类，将所有剩余帧图像均分为四组时增加的帧图像作为第三类，将所有剩余帧图像均分为八组时增加的帧图像作为第四类，以此类推进行分类，直至所有帧图像完成分类。即：前若干类之和在所有剩余帧图像中的位置都是均匀分布的。该步骤中的均分指各组的帧图像的数量的差值不大于1。

S4：针对除第一帧外的每帧图像，根据其对应的编码参考对象进行帧间压缩编码，其中，除第一帧外的某一帧图像的编码参考对象为该帧图像所属类前的所有类中在该帧之前且位置与该帧最靠近的帧。

若某序列有2^N个帧图像，则均分即指各组的帧图像的数量的差值等于零。将2^N个帧图像进行分类的步骤具体为：

首先，获取该序列的第一帧图像为I帧，并将I帧作为第一类；

除I帧外的所有剩余帧图像均为P帧，所有P帧可以分为N类，每一组P帧的数量按1、2、4、8……的数量来组合。其中，

第二类中包含的P帧为：第2^N-1个P帧；

第三类中包含的P帧为：第2^N-2个P帧和第2^N-2+2^N-1个P帧；

第四类中包含的P帧为：第2^N-3个P帧、第2^N-3+2^N-2个P帧、第2^N-3+2^N-1个P帧以及第2^N-3+2^N-1+2^N-2个P帧；

以此类推进行分类，直至第N+1类中包含的P帧为：第2^N-i个P帧、第2^N-i+2^N-(i-1)个P帧、第2^N-i+2^N-(i-2)个P帧、第2^N-i+2^N-(i-1)+2^N-(i-2)个P帧…第2^N-i+2^N-(i-1)+2^N-(i-2)......+2^i-1，i∈[1,N],且i∈z。

如图3a所示的序列共有2⁴＝16个帧图像，其中，包括1个I帧，以及15个P帧，按时间顺序分别为：P₁帧、P₂帧、P₃帧……P₁₄帧、P₁₅帧，则该序列可以分为五类。具体分类过程如图3b所示，其中，

第一类中包含的帧图像为I帧；

P₈帧将P₁帧-P₁₅帧均分成了两组，则第二类中包含的帧图像为P₈帧；

P₄帧、P₈帧以及P₁₂帧将P₁帧-P₁₅帧均分成了四组，则第三类中包含的帧图像为P₄帧和P₁₂帧；

P₂帧、P₄帧、P₆帧、P₈帧、P₁₀帧、P₁₂帧以及P₁₄帧将P₁帧-P₁₅帧均分成了八组，则第四类中包含的帧图像为P₂帧、P₆帧、P₁₀帧以及P₁₄帧；

第二类至第四类中包含的所有P帧在P₁帧-P₁₅帧中都是均匀分布的，由于前四类分组完成后，每个P帧之间的间隔为一个帧图像，则第五类中包含的帧图像为：P₁帧、P₃帧、P₅帧、P₇帧、P₉帧、P₁₁帧、P₁₃帧以及P₁₅帧。

本实施例提供的对数字视频信号进行编码的方法，由于在所有的视频压缩编码标准中，对除第一帧外的每帧图像(P帧)进行帧间压缩编码时，均支持自由设置某一P帧所参考的帧图像对象，设置不同的编码参考对象的区别仅在于采用帧间压缩后获得的压缩效率不同，而对于解码过程来说不会产生影响，仍然可以按编解码标准完成解码过程。因此，本发明提出的对数字视频信号进行编码的方法及装置是一种可以得到视频压缩编码标准支持的技术方案。当对采用该方法及装置压缩得到的数字视频信号进行降帧处理时，便于使用。

实施例2

本实施例提供一种对数字视频信号进行降帧的方法，数字视频信号采用实施例1中的方法压缩编码形成，包括如下步骤：

获取序列的帧图像的分类信息以及所需要降低的帧率；

根据所需要降低的帧率，从最后一类至第一类，依次删除最后一类，倒数第二类，直至到达所需降低的帧率；

将删除后余下的数据重新组合形成新的数字视频信号。

本实施例提供的对数字视频信号进行降帧的方法，由于其数字视频信号采用了新的P帧参考对应方法压缩编码得到的，则对其进行降帧处理时，无需再进行“解码—抽帧—编码”的复杂运算过程，只需要对原有数据的“抽取”和“舍弃”，即：找到某一序列的帧图像的分类信息(某一帧图像所对应的压缩后的数据)后从最后一类至第一类，依次向前删除最后一类，倒数第二类，直至到达所需降低的帧率，删除任意一类时，其后的类必然是已经先于该类删除或同时删除的，而后将剩下的数据重新组合形成新的数字视频信号，即可完成视频降帧处理过程，这一过程不涉及任何视频编解码运算，无需利用专用芯片内内嵌的加速器进行运算，仅需要进行磁盘读写和文件重生成，所需要的运算量非常小，且速度非常快，对于CPU的运算压力极大地减小，使一个普通CPU即可很轻松地完成上百甚至上千路视频的同时降帧处理，这对于视频监控系统来说，可以花费极小的代价(指CPU或DSP运算资源代价)即可轻松实现高清数字视频录像文件的智能化存储方案，为整体系统节省了大量的成本。

如图4所示，若对图3a中16帧/秒的数字视频信号进行降帧时，若删除第五类P帧数据时，视频将降帧为8帧/秒，当删除第五类、第四类P帧数据时，视频将降帧为4帧/秒，当删除第五类、第四类、第三类P帧数据时，视频将降帧为2帧/秒，当删除第五类、第四类、第三类、第二类P帧数据时，视频将降帧为1帧/秒(此时视频只剩下I帧，所有P帧均被删除)，而这一过程的实现不需要对视频进行任何解码和重编码过程，所需要的仅是对原有数据的“抽取”和“舍弃”。实际使用中，根据所需要降低得到的帧率依次从后向前删除类即可。

实施例3

本实施例提供一种对数字视频信号进行编码的装置，可以包括：

分序列模块，用于将数字视频信号分为若干序列；

帧内压缩编码模块，用于针对每个序列，获取该序列的第一帧图像，对第一帧图像进行帧内压缩编码；

分类模块，用于将第一帧图像作为第一类；将除第一帧外的剩余帧图像分类，其中，将所有剩余帧图像均分为两组的帧图像作为第二类，将所有剩余帧图像均分为四组时增加的帧图像作为第三类，将所有剩余帧图像均分为八组时增加的帧图像作为第四类，以此类推进行分类，直至所有帧图像完成分类。该模块中的均分指各组的帧图像的数量的差值不大于1。

帧间压缩编码模块，用于针对除第一帧外的每帧图像，根据其对应的编码参考对象进行帧间压缩编码，其中，除第一帧外的某一帧图像的编码参考对象为该帧图像所属类前的所有类中在该帧之前且位置与该帧最靠近的帧。

在上述方案的基础上，若某序列有2^N个帧图像，则分类模块具体包括：

第一类子模块，用于获取该序列的第一帧图像为I帧，并将I帧作为第一类；

剩余类子模块，用于将除I帧外的所有剩余帧图像均作为P帧，所有P帧可以分为N类，其中，

第二类中包含的P帧为：第2^N-1个P帧；

第三类中包含的P帧为：第2^N-2个P帧和第2^N-2+2^N-1个P帧；

第四类中包含的P帧为：第2^N-3个P帧、第2^N-3+2^N-2个P帧、第2^N-3+2^N-1个P帧以及第2^N-3+2^N-1+2^N-2个P帧；

以此类推进行分类，直至第N+1类中包含的P帧为：第2^N-i个P帧、第2^N-i+2^N-(i-1)个P帧、第2^N-i+2^N-(i-2)个P帧、第2^N-i+2^N-(i-1)+2^N-(i-2)个P帧…第2^N-i+2^N-(i-1)+2^N-(i-2)......+2^i-1，i∈[1,N],且i∈z。

本发明提供的对数字视频信号进行编码的装置，由于在所有的视频压缩编码标准中，对除第一帧外的每帧图像(P帧)进行帧间压缩编码时，均支持自由设置某一P帧所参考的帧图像对象，设置不同的编码参考对象的区别仅在于采用帧间压缩后获得的压缩效率不同，而对于解码过程来说不会产生影响，仍然可以按编解码标准完成解码过程。因此，本发明提出的对数字视频信号进行编码的方法及装置是一种可以得到视频压缩编码标准支持的技术方案。当对采用该方法及装置压缩得到的数字视频信号进行降帧处理时，便于使用。

实施例4

本实施例提供一种对数字视频信号进行降帧的装置，数字视频信号采用实施例3中的装置压缩编码形成，包括：

获取信息模块，用于获取序列的帧图像的分类信息以及所需要降低的帧率；

删除类模块，用于根据所需要降低的帧率，从最后一类至第一类，依次删除最后一类，倒数第二类，直至到达所需降低的帧率；

重组模块，用于将删除后余下的数据重新组合形成新的数字视频信号。

本实施例提供的对数字视频信号进行降帧的装置，由于其数字视频信号采用了新的P帧参考对应方法压缩编码得到的，则对其进行降帧处理时，无需再进行“解码—抽帧—编码”的复杂运算过程，只需要对原有数据的“抽取”和“舍弃”，即：找到某一序列的帧图像的分类信息(某一帧图像所对应的压缩后的数据)后从最后一类至第一类，依次向前删除最后一类，倒数第二类，直至到达所需降低的帧率，删除任意一类时，其后的类必然是已经先于该类删除或同时删除的，而后将剩下的数据重新组合形成新的数字视频信号，即可完成视频降帧处理过程，这一过程不涉及任何视频编解码运算，无需利用专用芯片内内嵌的加速器进行运算，仅需要进行磁盘读写和文件重生成，所需要的运算量非常小，且速度非常快，对于CPU的运算压力极大地减小，使一个普通CPU即可很轻松地完成上百甚至上千路视频的同时降帧处理，这对于视频监控系统来说，可以花费极小的代价(指CPU或DSP运算资源代价)即可轻松实现高清数字视频录像文件的智能化存储方案，为整体系统节省了大量的成本。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种对数字视频信号进行编码的方法，其特征在于，包括如下步骤：

将数字视频信号分为若干序列；

针对每个序列，获取该序列的第一帧图像，对所述第一帧图像进行帧内压缩编码；

将所述第一帧图像作为第一类；将除第一帧外的剩余帧图像分类，其中，可将所有剩余帧图像均分为两组的帧图像作为第二类，与第二类帧图像一起共同可将所有剩余帧图像均分为四组时增加的帧图像作为第三类，与第二类、第三类帧图像一起共同可将所有剩余帧图像均分为八组时增加的帧图像作为第四类，以此类推进行分类，直至所有帧图像完成分类；

针对除第一帧外的每帧图像，根据其对应的编码参考对象进行帧间压缩编码，其中，除第一帧外的某一帧图像的编码参考对象为该帧图像所属类前的所有类中在该帧之前且位置与该帧最靠近的帧。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述均分指各组的帧图像的数量的差值不大于1。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，若某序列有2^N个帧图像，则将帧图像进行分类的步骤具体为：

获取该序列的第一帧图像为I帧，并将所述I帧作为第一类；

除I帧外的所有剩余帧图像均为P帧，所有P帧可以分为N类，其中，

所述第二类中包含的P帧为：第2^N-1个P帧；

所述第三类中包含的P帧为：第2^N-2个P帧和第2^N-2+2^N-1个P帧；

所述第四类中包含的P帧为：第2^N-3个P帧、第2^N-3+2^N-2个P帧、第2^N-3+2^N-1个P帧以及第2^N-3+2^N-1+2^N-2个P帧；

以此类推进行分类，直至第N+1类中包含的P帧为：第2^N-i个P帧、第2^N-i+2^N-(i-1)个P帧、第2^N-i+2^N-(i-2)个P帧、第2^N-i+2^N-(i-1)+2^N-(i-2)个P帧…第2^N-i+2^N-(i-1)+2^N-(i-2)......+2^i-1，i∈[1,N],且i∈z。

4.一种对数字视频信号进行降帧的方法，其特征在于，所述数字视频信号采用权利要求1-3任一所述的方法压缩编码形成，包括如下步骤：

获取所述序列的帧图像的分类信息以及所需要降低的帧率；

根据所述所需要降低的帧率，从最后一类至第一类，依次删除最后一类，倒数第二类，直至到达所需降低的帧率；

将删除后余下的数据重新组合形成新的数字视频信号。

5.一种对数字视频信号进行编码的装置，其特征在于，包括：

分序列模块，用于将数字视频信号分为若干序列；

帧内压缩编码模块，用于针对每个序列，获取该序列的第一帧图像，对所述第一帧图像进行帧内压缩编码；

分类模块，用于将所述第一帧图像作为第一类；将除第一帧外的剩余帧图像分类，其中，将所有剩余帧图像均分为两组的帧图像作为第二类，将所有剩余帧图像均分为四组时增加的帧图像作为第三类，将所有剩余帧图像均分为八组时增加的帧图像作为第四类，以此类推进行分类，直至所有帧图像完成分类；

帧间压缩编码模块，用于针对除第一帧外的每帧图像，根据其对应的编码参考对象进行帧间压缩编码，其中，除第一帧外的某一帧图像的编码参考对象为该帧图像所属类前的所有类中在该帧之前且位置与该帧最靠近的帧。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述分类模块中的所述均分指各组的帧图像的数量的差值不大于1。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，若某序列有2^N个帧图像，则所述分类模块具体包括：

第一类子模块，用于获取该序列的第一帧图像为I帧，并将所述I帧作为第一类；

剩余类子模块，用于将除I帧外的所有剩余帧图像均作为P帧，所有P帧可以分为N类，其中，

所述第二类中包含的P帧为：第2^N-1个P帧；

所述第三类中包含的P帧为：第2^N-2个P帧和第2^N-2+2^N-1个P帧；

所述第四类中包含的P帧为：第2^N-3个P帧、第2^N-3+2^N-2个P帧、第2^N-3+2^N-1个P帧以及第2^N-3+2^N-1+2^N-2个P帧；

以此类推进行分类，直至第N+1类中包含的P帧为：第2^N-i个P帧、第2^N-i+2^N-(i-1)个P帧、第2^N-i+2^N-(i-2)个P帧、第2^N-i+2^N-(i-1)+2^N-(i-2)个P帧…第2^N-i+2^N-(i-1)+2^N-(i-2)......+2^i-1，i∈[1,N],且i∈z。

8.一种对数字视频信号进行降帧的装置，其特征在于，所述数字视频信号采用权利要求5-7任一所述的装置压缩编码形成，包括：

获取信息模块，用于获取所述序列的帧图像的分类信息以及所需要降低的帧率；

删除类模块，用于根据所述所需要降低的帧率，从最后一类至第一类，依次删除最后一类，倒数第二类，直至到达所需降低的帧率；

重组模块，用于将删除后余下的数据重新组合形成新的数字视频信号。

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